Stabilité en écoulement de convection naturelle en milieu confiné

Les écoulements de convection naturelle rencontrés dans la majorité des situations d'intérêt industriel se produisent généralement en régime fortement instationnaire ou faiblement turbulent. La maîtrise des transferts thermiques assurés par ces écoulements de convection en enceintes confinées nécessite de disposer de capacités prévisionnelles reposant sur des outils numériques adaptés. Les approches expérimentale et numérique s'avèrent alors complémentaires, en particulier quand il s'agit de quantifier la capacité des outils de simulation à prédire la nature et l'origine des instabilités pouvant se produire à nombres de Rayleigh suffisamment élevés. L'objectif de cette thèse est de caractériser par voies expérimentale et numérique les instabilités dites thermoconvectives se développant autour d'un barreau carré chauffé et positionné au centre d'une cavité parallélépipédique refroidie en parties haute et basse. L'analyse des résultats numériques révèle un régime d'écoulement intrinsèquement tridimensionnel, transitionnel au nombre de Rayleigh considéré et fortement non linéaire. Le mécanisme générateur des instabilités repose sur l'interaction entre le développement de cellules convectives longitudinales et une organisation cellulaire de type Rayleigh-Bénard d'axe perpendiculaire au barreau. Cette compétition crée temporairement des structures de type crochet issues de la rupture des cellules perpendiculaires par formation de cellules convectives longitudinales. Ces configurations instables résultent localement en un basculement des structures longitudinales dont l'observation dans un plan de coupe transverse coïncide parfaitement avec les mesures dynamiques expérimentales.TOULOUSE-ISAE (315552318) / SudocSudocFranceF

Damage analysis for thermal loading induced by laser impact in epoxy composite laminate

International audienceThe thermal response of a composite material subjected to high heat flux is driven by heat conduction combined with endothermic (pyrolysis) and exothermic (oxidation) chemical reactions that change locally the thermo-physical properties and generate decomposition gas flowing throughout the porous charring medium. Heat and mass transfer is also affected by mechanical damage experienced by laminates such as matrix or interfacial cracking the origin of which may be related to internal stresses and thermal loads as well as pore and char formation. The challenge is to analyse concurrently the multi-physics phenomena in order to identify and understand the damage processes

Time-resolved 3d temperature/displacement measurements for investigating the fire behaviour of composite materials

International audienceFire-induced decomposition of composite materials involves complex and coupled multi-physics phenomena experienced for instance in standard tests (cone calorimeter, FAR 25.856(b):2003 and ISO 2685:1998(e)). It is proposed to address this issue in a simplified laboratory facility using a gas burner embedded with coupled measurement techniques to assess all desired physical quantities. A focus is given in this study on non-intrusive (no coating required) DIC and infra-red thermography measurements. Displacement and temperature of the unexposed surface were accurately measured as a function of time to investigate the 3D fire behaviour of a composite laminate used in the aircraft industry. Those complementary measurements offer relevant and correlated information to identify the damage mechanisms

Caractérisation en température de la ténacité en mode II des interfaces des CMO en utilisant l'effet Joule

International audienceThis article presents a new experimental set-up in order to characterize the temperature effect on the mode II toughness of CFRP laminate by a modified ENF test. In order to tackle the drawbacks of climate chambers, this experimental set-up uses the electric resistance of the material in order to heat the material by Joule heating. The influence of the temperature on the interface behaviour and the toughness of the material is discussed thanks to the thermal and cinematic fields measurements in the thickness of the sample provided by optical and IR camerasCet article présente un nouvel essai de caractérisation en température de la ténacité des interfaces de composite à matrice organique en mode II. Au lieu d’avoir recours à des enceintes climatiques pour réaliser un essai ENF sur un composite à fibre de carbone et à matrice époxy (T700GC/M21), la résistance électrique des CMO est mise à profit pour chauffer l’éprouvette par effet par Joule en insérant un courant continu au sein du matériau. L’influence de la température sur le comportement de l’interface et sur la ténacité est ici discuté au travers des moyens de mesures mises en place pour suivre le champ thermique et de déplacement dans l’épaisseur de l’éprouvette

Influence de la dégradation thermique des CMO sur les propriétés mécaniques effectives

International audienc

Influence de la dégradation thermique des CMO sur les propriétés mécaniques effectives

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